《關於夜空的362個問題》:如果太陽「罷工」,地球上的生命會多快滅絕?

《關於夜空的362個問題》:如果太陽「罷工」,地球上的生命會多快滅絕?
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我們想讓你知道的是

如果太陽突然關掉,對地球顯然會有劇烈影響。我們的溫暖和光最主要的來源就是太陽,所以地球當然會變得又冷又暗。黑暗會突然降臨,不過大地和大氣還會維持一些熱,想想看夏天的白晝結束後,夜晚降臨的情況就對了。

文:摩爾(Patrick Moore)、諾斯(Chris North)

先不管數學,如果地球有一顆姊妹星,恰好就在我們的正對面,只是中間被太陽擋住了,有沒有可能我們就錯過了這一顆星球?

──馮迪肯(蘇格蘭,伐夫)

很多從地球出發的探測船,已經抵達了足以回頭看地球公轉軌道的地方。很多前往其他行星的任務,都曾回頭看過地球的位置,所以它們也可以看見太陽系的另外一邊。在1990年代,航海家一號太空船在距離太陽60億公里的絕佳位置,拍了一張6顆行星的「家族合照」,讓我們看到自己這顆「淡藍色的點」。卡西尼號也記錄了從土星環看地球的樣子,那是一張很驚人的影像。

但是如果想看地球的正對面,最好的畫面應該是由兩艘「日地關係觀測衛星太空船」(STEREO)提供的。它們原本就是設計來觀測太陽,同時也會觀測周遭的區域,追蹤日焰和日冕的大規模噴發。它們繞著太陽公轉的速度和地球相比略有不同,所以其中有一艘漸漸地被拉到前面,而另外一艘則落在軌道的後方。2006年發射的這兩艘太空船已經掃視過周遭,而現在兩艘的位置已是各在軌道的兩側。它們的日夜監視不只讓天文學家可以追蹤來自太陽的物質,也是找到並追蹤小行星與彗星的絕佳方法。如果地球的正對面有任何東西,它們一定早就看到了。

在地球對面的確有一個重力「甜點」,那是一個比較接近太陽而不是地球的點,稱為「拉格朗日點」。原則上,位在那裡的天體公轉一圈會剛好是一年,但是那裡也非常有可能受到其他物體的干擾,因此也不會有天體長時間維持在那個位置。

地球是不是已知的最低溫紀錄保持者呢?

──珊迪(蘇格蘭)

目前已知在太陽系裡最冷的自然溫度,出現在月球北極附近的赫米特隕石坑邊緣。那裡的溫度是冷到入骨的攝氏零下248度,只比絕對零度高25度,比冥王星赤道宜人的攝氏零下189度還要冷很多。造成這種低溫的原因一部分是因為月球的這塊北部區域很少見到日光,而另一部分是因為上述隕石坑的屏障遮蔽了這個地點。

我們所知道太空中最冷的地方,是普朗克衛星的中心,那裡的偵測器被冷卻到比絕對零度只高0.1度,是攝氏零下273.05度。在地球上,某些超低溫物理設備的關鍵部分溫度甚至連比絕對零度高十億分之一度都不到!

如果太陽在4月1號停止運作,地球上所有的生命多快會消失?

──吉列斯比(東索塞克斯,布來頓)

如果太陽突然關掉(這一定是超成功的愚人節玩笑),對地球顯然會有劇烈的影響。我們的溫暖和光最主要的來源就是太陽,所以地球當然會變得又冷又暗。黑暗會突然降臨,不過大地和大氣還會維持一些熱。想想看夏天的白晝結束後,夜晚降臨的情況就對了。英國的氣溫在此時可能只會降到攝氏15度左右。氣溫會過一段時間才開始劇烈下降,不過地球的其他地方可能會有比較大的影響。

太陽對我們的氣候有強烈的影響,因為有陽光加熱空氣,才創造出了雲和氣候系統。如果突然將「太陽加熱」這個部分拿掉,會帶來非常極端的結果。不過因為我們還沒有完全了解太陽在正常情況下對於氣候的影響,所以我們也很難預測當它突然停止供應日光時,到底會發生什麼事。

以較長的時間來看,我們可以想想看南極大陸的樣子,那裡的氣溫在嚴冬時會降到攝氏零下80度那麼低。當然,海水可能會結冰,另外因為大氣層中的水蒸氣會結凍,所以陸地也會被厚厚的冰層覆蓋。少了來自太陽或任何東西的加熱,氣溫可能會比那樣還要低很多。到時候地球會非常不宜人居,不過對肉眼觀測倒是一件不錯的事,因為天空將會非常清澈,但你最好要把自己包得暖一點!

冰冷的氣溫可能在幾天或更短的時間裡,就會殺死陸地上或是接近海面的幾乎所有生命。在建築物比較多的地方,可能會有少數的人類存活下來,但他們會躲在冰層深處。人造的加熱與照明設備短期內也許有用,不過要確保燃料來源可能就是個問題。

除了燃燒燃料之外,土地可能會成為唯一的能源來源。像是冰島之類的地方目前是以地熱為主要能源,這應該還能維持下去,但絕對不可能支撐目前的人口數,因此會發生類似「後啟示錄」的情況。

不是所有的生命都一定會死,因為有些生命是不需要日光的。海床上有「黑煙囪」,那裡住著各種形式的生命。太陽並不會直接到達在海底數公里深的海床,但是這些火山口可以供應巨大的能量,支撐進步程度驚人的生態系統,裡面有包括很像蝦子的各種生物,完全依靠地熱的能源生存;不過牠們的確還是要活在靠日光才會維持液態的海水中。這麼猜可能有點冒險,不過這樣的熱也許足以避免少量的水結冰,至少讓比較基礎的生命形式得以生存。

還有其他的生命形式完全不會直接依賴太陽,例如住在岩石深處的微生物。因為發現了這些隱居的微生物,才實驗證明了有生命形式可以在深處冬眠極長的時間。如果是這樣,那麼如果太陽會再度開機,到時候生命也許就會重新在地球上繁衍。

當然,如果這是個愚人節的玩笑,太陽應該會中午就開機了,那麼主要的影響應該是中央暖氣要比平常開得久一點囉!

地球和月球為什麼不會因為重力而相撞?

──巴瑞克勞夫(南約克郡,謝菲爾德)

月球會持續繞著地球公轉是因為它的速度。如果它突然在太空中停下來,那麼重力就會使它往地球掉落,這可能會造成非常大的波瀾!你可以想像自己一邊公轉一邊往下掉,但是因為移動得太快了,以致於你每往下掉1公尺,往側邊的移動就超過1公尺,代表地球的彎曲面,也就是地面,就後退了1公尺。想像一個在數百公里高的地方繞地球轉的太空人比較容易,但其實月球也不過離我們幾十萬公里遠。




台美減碳有「共同國家策略」!專家看好低碳汽油合作

台美減碳有「共同國家策略」!專家看好低碳汽油合作
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會

我們想讓你知道的是

財團法人環境與發展基金會攜手美國穀物協會舉辦「全球推動低碳汽油融入淨零碳排趨勢系列座談」,邀請台美專家共同與談,專家表示,低碳汽油減碳成效佳,已助力全球60餘國的運輸減碳,台灣應將低碳汽油納入2050淨零碳排國家戰略,加速運輸部門邁向零碳。

財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會日前舉辦「全球推動低碳汽油融入淨零碳排趨勢系列座談」,包括美國在台協會、行政院能源減碳辦公室、經濟部、環保署、台灣中油、台塑石化以及國內外專家共同與會,針對台灣導入低碳汽油,加速運輸部門邁向零碳進行討論。環境與發展基金會蔡俊鴻董事長表示,低碳汽油已在超過60個國家普遍採用,導入低碳汽油對於運輸部門有立即的減碳效果。台灣2050淨零碳排轉型是整體性的國家戰略,任何助於減碳的策略都應被討論,重點在於國家是否真的有減碳的決心。

圖一:合照
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會
全球推動低碳汽油融入淨零碳排趨勢座談,共同探討可行的減碳方針與策略。來賓自左起為:台榮周忠平副理、台塑石化李後昆處長、台灣綜合研究院柯亮群所長、經濟部工業局潘建成組長、行政院能源及減碳辦公室黃錦明科長、臺灣師範大學葉欣誠教授、美國在台協會(AIT)王睿珂(Erich Kuss)組長、美國穀物協會盧智卿駐台代表、環境與發展基金會蔡俊鴻董事長、環保署氣候變遷辦公室蔡玲儀主任、循環台灣基金會黃育徵董事長、經濟部能源局蔡秀芬組長、中油王淑麗組長、中華氣候變遷暨農業發展學會張學義委員、台塑洪宗益協理。

全球正面臨氣候變遷與能源轉型的重大挑戰,亟需有效且可行的減碳方法。美國在台協會王睿珂組長致詞時表示,台灣與美國都有邁向淨零碳排的目標。美國是全球推動低碳汽油的先驅,美國長年採用低碳汽油作為解決溫室氣體排放的策略之一,不僅減碳效果立竿見影,更提供消費者減碳的選擇。台美是重要的能源戰略合作夥伴,盼透過此次座談交流,促使雙方在減碳路上更進一步合作,實現淨零碳排的願景。

圖二:AIT農業組組長
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會
美國在台協會農業組組長王睿珂表示,台美是能源合作戰略夥伴,盼能加強交流、合作實現淨零碳排的願景。

環保署氣候變遷辦公室蔡玲儀主任強調,台灣正在研擬2050淨零路徑規劃,總共12項關鍵戰略,其中也包括運具邁向無碳化。確實政策推動不可能一次到位,一定是從低碳逐漸邁向無碳,機車就是很好的例子。台灣運輸部門的主要排放源是汽車和機車1400萬輛,目前環保署鼓勵淘汰老舊機車,也有助於減碳。低碳汽油在世界各國早已廣泛運用,最重要的是如何進行社會影響面評估,做好公眾溝通,讓民眾能夠接受。此次座談針對技術面、產業面問題都有探討,相信資料彙整後對運輸部門如何減碳有更多的幫助。

圖三:環保署蔡玲儀主任
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會
環保署氣候變遷辦公室蔡玲儀主任表示2050淨零目標無法一次到位,轉型過程一定是從低碳到無碳。

美國穀物協會乙醇技術顧問Rowena Torres-Ordonez以美國推動低碳汽油基礎設施以及車輛適用性評估進行專題演講分享。她表示,美國推動低碳汽油已有近半世紀的歷史,從歷年的統計數據來看,汽車兼容E10低碳汽油已不是問題,所有廠牌汽車皆可直接使用。尤其低碳汽油具有親水性的問題,美國已經建立完善的指導原則和知識體系,透過核心技術將乙醇和水相分離(phase separation),以穩定油品的品質,確保低碳汽油輸配系統全程保持乾燥。例如每個配送點都會檢測含水量,避免水干擾問題,而對比過去E3低碳汽油,E10低碳汽油對水份的抵抗能力更強,並不會影響到行車安全。Rowena更進一步表示,減碳、低污染必須倚靠多元策略並進。低碳汽油非常容易推動,唯一要做的就只是替換原本的汽油,對於民眾、社會不易造成影響,卻能立即減碳。Rowena強調「假設 2040 是淨零碳排階段目標,那我們該如何思考從現在過渡到2040?低碳汽油與電動車策略完全不衝突,可以同時共進」。

國立臺灣師範大學永續管理與環境教育研究所葉欣誠教授認為,在社會公正轉型的基礎上,低碳汽油在技術上絕對是解決氣候變遷的可行解方。曾有民調指出,許多民眾認為電動車是高價產品,負擔不起,導致短時間內電動車無法普及。淨零轉型的過程必須特別注重社會階級的公平、公正,若能直接從傳統燃油的成分調整達到減碳效果,是相當務實的做法。另一方面,從實務上來看,電動車所需的電力仍有八成以上倚靠火力發電,因此運具全面電動化並非淨零碳排的終點。況且,能源選項的多元化,其實是對台灣能源安全的保障。葉欣誠教授強調,關鍵還是在於政策推動的決心,尤其政府單位應由誰主責,低碳汽油的推動涉及行政院能源減碳辦公室、環保署、經濟部、交通部等多個單位,必須有明確的任務賦予。

圖四:葉欣誠教授
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會
台灣師範大學永續管理與環境教育研究所葉欣誠教授認為電動車短時間內無法普及、且電力碳排仍高,應該從務實角度思考導入低碳汽油。

台塑石化股份有限公司洪宗益協理表示,只要政府政策明確,推動E10低碳汽油在技術上不是問題,若能循序漸進推動轉型,配合誘因機制和輔導,消費者應該可以接受低碳汽油,畢竟電動車政策無法一步到位。公正轉型絕對是減碳過程中必須關注的環節,尤其年輕世代,機車擔任主要的短程工具,更是經濟弱勢族群的移動需求核心,如何讓他們也能參與減碳是政府必須思考的。這也帶出一個思考的出發點,減碳轉型究竟只能從購買運具更換的思維出發,還是可以讓既有交通運具也能扮演減碳的角色?

中華氣候變遷暨農業發展學會張學義委員表示,社會對於低碳汽油的原料一直有所誤解,目前仍有人認為能源作物可能與糧食相互競爭。事實上全球農作物生產效能歷經數次突破性成長,其產能用於供應生質燃料的比例不到5%,影響微乎其微,燃料會與糧食競爭的說法早已是過去式,這點政府有責任廣為宣導。低碳汽油能直接達到減碳、減少空污的效果,包括美國在內的先進國家已經提供很多極好的導入經驗,油品問題無須擔憂,只是過往E3低碳汽油效果有限,E10的效益相對顯著。張學義委員補充,台灣電力供應源的轉換各界都有疑慮,思維不應綁在運具轉換,而是整體上如何導入乾淨能源。

台灣綜合研究院柯亮群所長指出,從策略規劃的角度,所有有助減碳之選項都應納入思考範圍。資料顯示低碳汽油生產的碳強度在持續下降,若要驗證所使用的原料是否永續,可以參考德國生質能源料源之永續性認證制度、或歐盟永續性生質燃料標準。若從整個生命週期證實是有減碳效益,對未來社會大眾推廣也有幫助。其次,淨零碳排轉型的過程,公正轉型絕對是重要議題。尤其台灣具有大量機車的社會特殊性,其代表轉型的背後,受影響的不只是燃油車廠商,更包括不一定有能力轉換電動運具的一般民眾。建議政府可盤點目前低碳汽油適用機車類型,以明確低碳汽油在轉型過程中可帶來之「公正」社會效益。

循環台灣基金會黃育徵董事長則表示,淨零碳排必須是跨國、跨產業的合作行動,才可能共解氣候危機,這不是單純的貿易關係。樂見台美能源戰略夥伴有更緊密的合作。黃育徵也補充,要達成淨零碳排目標,整個社會都必須思考新經濟模式,非僅有供給端的改變,更需要考量需求端的槓桿角色。民眾必須有意識的改變自己邁向淨零生活,才能帶動淨零生產。

行政院能源及減碳辦公室黃錦明科長表示,不論是從消費端推動低碳汽油、或從產業端推動電動車,同樣都可以協助運輸部門減碳,對運輸部門達成2050淨零排放的階段減碳目標有很大幫助。目前應優先評估是否納入國家淨零碳排減碳戰略中,確定納入國家政策推動方向後,再由主政部門規劃具體推動作法與分工,較為可行。黃錦明科長認為,導入低碳汽油最重要的是相關標準的訂定,可由公協會依照市場需求提出E10低碳汽油的油品標準,提供給標檢局審查,同時參考國際經驗建立相關的標準作業程序,減少運輸、摻配、貯存過程中可能讓汽油變質的問題。建議系列座談未來可更務實討論,包括交通部公路總局、經濟部國營事業委員會、經濟部標準檢驗局、汽機車相關公協會都應參與討論。

在車輛適用性的問題上,國際上雖然已有相當豐富的證實研究,美國再生能源協會(RFA)也在全球七國進行研究,機車也能直接使用低碳汽油,經濟部永續發展組潘建成科長仍建議,若要增加對民眾的信心,應要有本土科學數據的研究,才能夠提高民眾的信任。經濟部能源局蔡秀芬組長也表示,品牌車廠角色也可加入討論,讓原廠能夠向車主說明低碳汽油的適用性,民眾的疑慮也會降低。

圖五:蔡俊鴻董事長_and_盧智卿駐台代表
Photo Credit:財團法人環境與發展基金會、美國穀物協會
財團法人環境與發展基金會董事長蔡俊鴻、美國穀物協會駐台代表盧智卿表示,低碳汽油已為全球超過60個國家帶來相當可觀的減碳效益,盼與政府共同合作台美淨零碳排行動。

美國穀物協會盧智卿駐台代表結語時表示,低碳汽油已為全球超過60個國家帶來相當可觀的減碳效益,甚至帶動農業的升級轉型。美國十分願意與台灣政府、民間共同努力,將成功的經驗、技術專業等資訊與大眾進行交流,與台灣政府一同達成2050淨零碳排目標。